7.8.6 HFSS 統(tǒng)計分析舉例

    統(tǒng)計分析就是利用統(tǒng)計學的觀點來研究設計參數(shù)容差對設計結果的影響。從前面的優(yōu)化 分析一節(jié)我們知道，在 width = 0.806 mm，height = 0.5 mm 時微帶線的特征阻抗約為 50歐姆； 因為制造工藝水平的限制，實際生產(chǎn)的微帶線電路板總會存在一定的誤差，因此實際生產(chǎn)的微帶線的特征阻抗也就隨之存在一定的誤差。這里，假設 width 和 height 制造誤差為±10%， 且均勻分布，分析此時微帶線特征阻抗的分布情況。

    從主菜單欄選擇【File】→【Open】命令，打開 7.8.1 節(jié)保存的 HFSS 工程文件 MS_Var.hfss； 然后從主菜單欄選擇【File】→【 Save As】命令，把該工程另存為 MS_Stat.hfss。 和 Optimetrics 模塊的其他分析功能一樣，執(zhí)行統(tǒng)計分析功能前需要添加用于統(tǒng)計分析的變量。

    1．添加統(tǒng)計分析變量

    從主菜單欄選擇【HFSS】→【Design Properties】命令，打開如圖 7.39 所示的設計屬性對話框。在該對話框中，選中Statistics 單選按鈕；在變量列表中，勾選變量 width 和 height 對應的 Include 復選框，選中該復選框表示該變量可用于統(tǒng)計分析，反之則不可以用于統(tǒng)計分 析；Distribution 項是設置變量對應的統(tǒng)計分布類型，有高斯分布（Gaussian）、均勻分布 （Uniform）、對數(shù)正態(tài)分布（Lognormal）和用戶自定義分布（User Defined）4 種類型可供選擇，這里選擇均勻分布；Distribution Criteria 項是設置統(tǒng)計分布參數(shù)，該參數(shù)和選擇的分布類型有關。

圖 7.39 添加統(tǒng)計分析變量

    單擊此處可以打開如圖 7.40 所示的 Edit Distribution 對話框，設置分布參數(shù)，對于變量 width，設置均值（Mean）為 0.806 mm、容差（Tolerance）為 10%，對于變量 height，設置 均值為 0.5 mm、容差為 10%。

圖 7.40 設置分布參數(shù)

    最后單擊確定按鈕退出設計屬性對話框，完成添加統(tǒng)計分析變量的操作。

    2．添加統(tǒng)計分析設置

    右鍵單擊工程樹下的 Optimetrics 節(jié)點，從彈出的菜單中選擇【Add】→【Statistical】命令，打開統(tǒng)計分析設置對話框，如圖 7.41 所示。在該對話框中，①處的 Maximum 項用 于設置統(tǒng)計分析的迭代計算次數(shù)，達到該次數(shù)后統(tǒng)計分析終止，這里取默認值 50；在②處單 擊 Setup Calculations.按鈕，打開與本章 7.8.3 節(jié)圖 7.26 一樣的對話框，使用相同的操作添加特征阻抗函數(shù) mag(Zo(Port1))到圖示的③處，作為統(tǒng)計分析結果函數(shù)。 

圖 7.41 添加統(tǒng)計分析設置的操作 

    然后單擊對話框的 Variables 選項卡，設置變量 width 和 height 的 Starting Value 的值分別 為 0.806 mm 和 0.5 mm。單擊確定按鈕，完成統(tǒng)計分析設置。此時，默認的統(tǒng)計分析設置名稱 StatisticalSetup1 會自動添加到工程樹的 Optimetrics 節(jié)點下。 

    3．運行統(tǒng)計分析

    單擊工具欄的按鈕，檢查設計的完整性以及設計中是否存在錯誤，如果設計完整且正確，即可運行統(tǒng)計分析。

    展開工程樹下的 Optimetrics 節(jié)點，右鍵單擊 Optimetrics 節(jié)點下的 StatisticalSetup1 項， 從彈出菜單中選擇【Analyze】命令，開始運行統(tǒng)計分析。

    4．查看結果

    統(tǒng)計分析完成后，右鍵單擊工程樹 Optimetrics 節(jié)點下的 StatisticalSetup1 項，從彈出菜單 中選擇【View Analyze Result…】命令，即可打開圖 7.42 所示的 Post Analysis Display 對話框， 顯示微帶線特征阻抗的統(tǒng)計分布直方圖。

圖 7.42 查看統(tǒng)計分析結果

    5．保存設計

    統(tǒng)計分析完成后，單擊工具欄的按鈕，保存設計；然后從主菜單欄選擇【File】→【Close】 命令，關閉當前工程設計。